Veden ja järvisedimenttien laatu Vihtamonjoen valuma-alueella Sotkamossa

The study area, Vihtamonjoki catchment area, is 55 square kilometres and a third of it has been ditched. The largest ditchings have been done in years 1959-1970. The water system in the catchment area builds up of several lake basins, brooks and rivers. This study tries to discover the water quality at present. It also tries to determine the sedimentation rate and the changes on the sediment quality during the past decades. The water samples were collected in August 2003 and in March 2004 from several places in the catchment area. On March 2004 the sediment samples were collected from four lake basins. Organic matter, total phosphorus, iron, manganese, Fe/Mn-ratio, zinc and copper were determined from sediment samples. The water quality was determined by electric conductivity, alkalinity, pH, oxygen content and the content of sodium, potassium, magnesium, calcium, sulphate, chlorine and fluoride. Also the nutrients, nitrate, ammonium and phosphate, were determined. Chemical analyses and loss on ignition analyses showed clear changes in sediment quality in samples taken from 15-25 cm depth, thus showing the time of the ditching. In most cases the forest ditching had caused increase in mineral matter, iron, zinc and copper and decrease in total phosphorus and organic matter. Sedimentation rates vary between 4,1 to 6,7 mm/year in lakes after the forest ditching. Sedimentation rates have probably increased due to the forest ditching. The Fe/Mn-ratio shows that there has been a lack of oxygen in the lakes for some years after the forest ditching. The water quality proved to be normal in the Vihtamonjoki catchment area. Oxygen content in March 2004 pointed to the conclusion that there might be lack of oxygen in winter. Other analysis showed the water quality to be typical for the Kainuu area.Tutkimuksen kohteena on 55 neliökilometrin kokoinen Vihtamonjoen valuma-alue, jonka pinta-alasta noin kolmannes on metsäojitettua. Laajimmat metsäojitukset alueella on tehty vuosina 1959-1970. Valumaalueen vesistö koostuu useista järvialtaista ja niiden välisistä puroista sekä joista. Metsäojitusten jälkeen vesistössä on ollut havaittavissa muun muassa madaltumista, vesikasvillisuuden runsastumista, kalakannan muutoksia sekä puro- ja jokivarsien pajukoitumista. Tässä tutkimuksessa on pyritty selvittämään valumaalueen vesistöjen tämän hetkistä tilaa sekä sedimentaationopeutta ja sedimentin laadussa tapahtuneita muutoksia viimeisten vuosikymmenten aikana. tutkimus perustuu pääasiassa vesi- ja sedimenttinäytteisiin. Vesinäytteet kerättiin elokuussa 2003 ja maaliskuussa 2004 useista eri pisteistä valuma-alueella. Sedimentttinäytteet kerättiin maaliskuussa 2004 neljästä järvestä. Ojitusten aiheuttamien muutosten osoittamiseksi sedimenttinäytteistä määritettiin orgaanisen aineksen määrä, kokonaisfosfori, rauta, mangaani, Fe/Mn-suhde, sinkki ja kupari.Veden laatua selvitettiin määrittämällä veden sähkönjohtavuus, alkaliteetti, pH, happipitoisuus sekä natrium-, kalium-, magnesium-, kalsium-, sulfaatti-, kloori-ja fluoripitoisuudet. Lisäksi ravinteista määritettiin nitraatti, ammonium ja fosfaatti. Sedimentin laadussa oli hehkutushäviön ja kemiallisten analyysien perusteella havaittavissa selkeitä, metsäojituksista johtuvia muutoksia. Muutokset havaittiin 15-25 cm:n syvyydellä sedimentissä. Metsäojitukset ovat useimmissa tapauksissa aiheuttaneet mineraaliaineksen, raudan, sinkin ja kuparin pitoisuuksien kasvua.Kokonaisfosforin ja mangaanin pitoisuudet ovat puolestaan vähentyneet sedimentissä. Sedimentaationopeudet vaihtelivat järvissä ojitusten jälkeisinä vuosina välillä 4,1-6,7 mm/vuosi. Sedimentaationopeus on todennäköisesti kasvanut ojitusten seurauksena. Sedimenttianalyyseistä lasketun Fe/Mn-suhteen perusteella voidaan päätellä, että järvissä on valinnut happikato ojitusten jälkeisinä vuosina. Vedenlaatu osoittautui normaaliksi Vihtamonjoen valuma-alueella. Happimittaukset antoivat viitteitä happivajeesta maaliskuussa 2004, mutta muuten vesistä tehdyt määritykset osoittivat vedenlaadun Kainuun alueelle tyypilliseksi